KR20060126366A - 내연기관 - Google Patents

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KR20060126366A
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Abstract

본 발명은 엔진(1), 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)를 포함하는 내연기관으로서, 상기 배기가스 터보 과급기(12)는 상기 엔진(11)을 벗어나는 배기가스 흐름(16)을 팽창시키기 위한 터빈(14) 및 상기 엔진(11)에 공급될 연소 공기 흐름(17)을 압축하기 위한 압축기(15)를 포함하고, 상기 급기 냉각기(13)는 상기 압축기(15)와 상기 엔진(11) 사이에 접속되며, 상기 배기가스 터보 과급기(12) 및/또는 상기 급기 냉각기(13)는 지지 장치(19) 상에 고정되고, 상기 지지 장치(19)를 통해 상기 엔진(11)에 지지되는, 내연기관에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 상기 지지 장치(19)는 하나 이상의 지지 요소를 통해 상기 엔진(11)에 지지된다.
엔진, 배기가스 터보 과급기, 급기 냉각기, 터빈, 압축기, 지지 장치, 지지 요소.

Description

내연기관{INTERNAL COMBUSTION ENGINE}
도 1은 본 발명에 따른 내연기관의 블록 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 내연기관의 세부도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 내연기관 11: 엔진
12: 배기가스 터보 과급기 13: 급기 냉각기
14: 터빈 15: 압축기
16: 배기가스 흐름 17: 연소 공기 흐름
18: 과급 그룹 19: 지지 장치
20: 프레임 21: 지지 요소
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 내연기관에 관한 것이다.
내연기관의 효율을 높이기 위해, 내연기관에 배기가스 과급기를 설치하는 것은 선행 기술에 이미 공지되어 있다. 배기가스 과급기 또는 터보 과급기에서는 엔진으로부터 나온 배기 가스가 터빈에서 팽창되며, 터빈은 압축기를 구동하고, 상기 압축기에서 엔진에 공급할 연소 공기가 압축된다. 압축기와 엔진 사이에는, 압축된 연소 공기를 규정된 온도로 냉각시키기 위해 급기 냉각기가 접속된다. 이러한 방식의 배기가스 과급기 또는 터보 과급기를 통해 내연기관의 효율이 증가될 수 있다.
통상, 터빈과 압축기를 포함하는 배기가스 터보 과급기는 콘솔(console)이라고도 하는 지지 장치에 지지되고, 상기 지지 장치 또는 콘솔을 통해 엔진에 고정된다. 급기 냉각기는 배기가스 터보 과급기와 마찬가지로 고유의 지지 장치 또는 콘솔을 통해 엔진에 설치될 수 있거나 또는 이것과는 분리되어 배치될 수 있다. 또한, 급기 냉각기 및 배기가스 터보 과급기가 공통의 지지 장치 또는 콘솔에 지지되고, 상기 공통의 콘솔을 통해 모듈, 소위 과급 그룹으로서 엔진에 고정될 수 있다. 배기가스 터보 과급기 및 급기 냉각기를 고정 또는 지지하는 상기 모든 방식은 내연기관의 작동 동안 진동하는 경향을 갖는다. 그러나, 이러한 진동, 특히 공진 범위 또는 고유 주파수 범위에서 진동의 여기는 바람직하지 않기 때문에 가급적 억제되어야 한다.
배기가스 터보 과급기와 급기 냉각기로 이루어진 모듈을 공통의 콘솔을 통해 엔진에 설치하는 것은 특히 엔진이 베이스 상에 탄성적으로 지지된 경우 진동 기술면에서 문제가 된다. 이 경우, 배기가스 터보 과급기와 급기 냉각기로 이루어진 모듈은 특히 진동 경향을 갖는다.
본 발명의 과제는 신규의 내연기관을 제공하는 것이다.
상기 과제는 청구항 1에 따른 내연기관에 의해 달성된다. 본 발명에 따라 지지 장치는 하나 이상의 지지 요소를 통해 엔진에 지지된다.
본 발명에서는, 특히 공통의 지지 장치 또는 콘솔에 고정된 배기가스 터보 과급기 및/또는 급기 냉각기가 직접 지지 장치를 통해 엔진에 지지되는 것이 아니라, 하나 이상의 지지 요소의 중간 배치 하에 간접적으로 지지된다. 상기 지지 요소를 통해, 엔진에 설치하는데 있어서의 강성이 의도적으로 조정될 수 있어서, 진동 특성에 영향을 주고 진동 경향을 최소화할 수 있다. 본 발명에 따른 해결책은 구조적으로 간단하기 때문에, 비교적 적은 비용으로 실현될 수 있다.
바람직하게는 배기가스 터보 과급기 및/또는 급기 냉각기를 엔진에 지지하는데 있어서의 강성은 지지 요소(들)의 횡단면 프로파일의 선택에 의해 및/또는 지지 요소(들)의 길이의 선택에 의해 및/또는 지지 요소의 수의 선택에 의해 및/또는 지지 요소(들)의 고정점 선택에 의해 조정될 수 있다.
대안으로서, 지지 요소들이 필요한 강성 특성 및 댐핑 특성을 갖는다면, 다른 구성 방식을 갖는 다른 지지 요소도 사용될 수 있다. 따라서, 배기가스 터보 과급기 및/또는 급기 냉각기를 엔진에 지지하는데 있어서의 강성이 지지 요소의 구성 방식에 의해 조정될 수 있다.
이는 지지 요소의 재료 선택에도 적용되며, 상기 재료는 예컨대 강, 주철 또는 플라스틱일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 종속 청구항 및 하기 설명에 제시된다. 본 발 명의 실시예가 도면을 참고로 구체적으로 설명되지만, 본 발명이 이 실시예에 국한되는 것은 아니다.
이하에서, 본 발명을 도 1 및 도 2를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 엔진(11), 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)를 포함하는 본 발명에 따른 내연기관(10)의 블록 회로도를 도시한다. 배기가스 터보 과급기(12)는 터빈(14)과 압축기(15)를 포함한다. 급기 냉각기(13)는 엔진(11)과 배기가스 터보 과급기(12)의 압축기(15) 사이에 접속된다. 엔진(11)을 벗어난 배기가스 흐름(16)은 터빈(14)에 공급되어 터빈(14)에서 팽창된다. 터빈(14)은 배기가스 터보 과급기(12)의 압축기(15)를 구동시킨다. 엔진(11)에 공급된 연소 공기 흐름(17)은 압축기(15)에서 압축된다. 압축기(15)로부터, 상응하게 압축된 연소 공기 흐름(17)이 급기 냉각기(13)를 통해 엔진(11)에 공급된다.
도시된 실시예에서, 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)는 하나의 모듈, 소위 과급 그룹(18)을 형성한다. 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)는 공통의 지지 장치(19)에 고정되거나 지지된다. 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)가 고정된 지지 장치(19)는, 콘솔이라고도 하며 과급 그룹(18)을 엔진(11)에 연결하는 역할을 한다. 도 2의 실시예에서, 과급 그룹(18)은 지지 장치(19)를 통해 엔진(11)의 프레임(20)에 지지된다.
본 발명에서, 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)로 이루어진 과급 그룹(18)은 지지 장치(19) 또는 콘솔을 통해 엔진(11)에 직접 고정되는 것이 아니라, 하나 이상의 지지 요소(21)의 중간 배치 하에 고정된다. 도 2의 실시예에 서, 과급 그룹(18)은 지지 장치(19)를 통해 엔진(11)의 프레임(20)의 서로 대략 수직으로 연장되는 2개의 벽에 고정된다. 상기 벽 각각의 영역에서 지지 장치(19)와 프레임(20) 사이에 각각 2개의 지지 요소(21)들이 배치된다. 상기 지지 요소(21)들은 도시된 실시예에서 횡단면이 2중 T-프로파일로서 구현되며, 엔진(11)의 프레임(20)의 각각의 벽의 영역에서 서로 대략 평행하게 연장된다. 횡단면이 2중 T-프로파일로서 구현된 도시된 지지 요소(21)들 대신에, U-프로파일로서 구현된 지지 요소(21) 또는 다른 횡단면 형상을 가진 지지 요소들이 과급 그룹(18)용 지지 장치(19)를 엔진(11) 또는 엔진(11)의 프레임(20)에 고정시키기 위해 사용될 수 있다.
중간 프로파일이라고도 하는 지지 요소(21)의 사용에 의해, 과급 그룹(18)을 엔진(11)에 연결 또는 지지하는데 있어서의 강성이 개별적으로 조정될 수 있다. 지지 요소(21) 또는 중간 프로파일의 횡단면의 적합한 선택에 의해 및/또는 지지 요소(21) 또는 중간 프로파일의 길이의 적합한 선택에 의해 및/또는 지지 요소(21) 또는 중간 프로파일의 수의 선택에 의해 및/또는 엔진(11)에 대한 지지 요소(21) 또는 중간 프로파일의 고정점 선택에 의해, 과급 그룹(18)을 엔진(11)에 연결 또는 지지하는데 있어서의 강성이 개별적으로 조정될 수 있다. 이로 인해, 내연기관(10)의 진동 경향, 특히 엔진(11)에 고정된 과급 그룹(18)의 진동 경향이 최소화될 수 있다.
본 발명에서, 내연기관은 배기가스 터보 과급기(12)와 급기 냉각기(13)로 이루어진 과급 그룹(18) 및 엔진(11)을 포함한다. 과급 그룹(18)은 지지 장치(19) 또는 콘솔을 통해 엔진(11) 또는 엔진(11)의 프레임(20)에 지지된다. 본 발명에서 엔진(11) 또는 엔진(11)의 프레임(20)과 지지 장치(19) 또는 콘솔 사이에는 하나 이상의 지지 요소(21) 또는 하나 이상의 중간 프로파일이 배치된다. 이로 인해, 과급 그룹(18)을 엔진(11)에 지지하는데 있어서의 강성이 개별적으로 조정될 수 있다. 과급 그룹(18)의 진동 특성은 과급 그룹(18)의 유닛을 구조적으로 변경하지 않고도 의도적으로 최소화될 수 있다. 특히, 고유 주파수의 위치가 조정될 수 있다.
전술한 실시예에서는, 급기 냉각기 및 배기가스 터보 과급기가 공통의 지지 장치 또는 콘솔에 지지되고, 공통의 콘솔을 통해 모듈, 소위 과급 그룹으로서 엔진에 고정된다는 것을 가정한다. 그러나, 본 발명이 이 적용에 국한되는 것은 아니다. 본 발명은 배기가스 터보 과급기가 고유의 지지 장치에 지지되고 지지 장치를 통해 엔진에 고정되는 경우에도 적용될 수 있다. 급기 냉각기는 배기가스 터보 과급기와 마찬가지로 고유의 지지 장치 또는 콘솔을 통해 엔진에 장착되거나 또는 이것과 분리되어 배치될 수 있다. 이러한 모든 경우에, 각각의 지지 장치는 하나 이상의 지지 요소를 통해 엔진에 지지될 수 있다.
본 발명은 바람직하게는 엔진(1)이 베이스, 소위 기계 베이스 상에 탄성적으로 지지되어 있는 고정식 내연기관에 사용될 수 있다. 엔진(11)은 특히 디젤 엔진, 즉 대형 디젤 엔진으로 구현된다. 본 발명은 고정식 내연기관에 사용되는 것이 바람직하지만, 자동차 또는 선박에 사용되는 내연기관에도 사용될 수 있다.
본 발명에서는, 특히 공통의 지지 장치 또는 콘솔에 고정된 배기가스 터보 과급기 및/또는 급기 냉각기가 직접 지지 장치를 통해 엔진에 지지되는 것이 아니라, 하나 이상의 지지 요소의 중간 배치 하에 간접적으로 지지된다. 상기 지지 요소를 통해, 엔진에 설치하는데 있어서의 강성이 의도적으로 조정될 수 있어서, 진동 특성에 영향을 주고 진동 경향을 최소화할 수 있다. 본 발명에 따른 해결책은 구조적으로 간단하기 때문에, 비교적 적은 비용으로 실현될 수 있다.

Claims (11)

  1. 엔진(1), 배기가스 터보 과급기(12) 및 급기 냉각기(13)를 포함하는 내연기관으로서, 상기 배기가스 터보 과급기(12)는 상기 엔진(11)을 벗어나는 배기가스 흐름(16)을 팽창시키기 위한 터빈(14) 및 상기 엔진(11)에 공급될 연소 공기 흐름(17)을 압축하기 위한 압축기(15)를 포함하고, 상기 급기 냉각기(13)는 상기 압축기(15)와 상기 엔진(11) 사이에 접속되며, 상기 배기가스 터보 과급기(12) 및/또는 상기 급기 냉각기(13)는 지지 장치(19) 상에 고정되고, 상기 지지 장치(19)를 통해 상기 엔진(11)에 지지되는, 내연기관에 있어서,
    상기 지지 장치(19)는 하나 이상의 지지 요소(21)를 통해 상기 엔진(11)에 지지되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  2. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 터보 과급기(12) 및 상기 급기 냉각기(13)는 공통의 지지 장치(19) 상에 고정되고, 상기 공통의 지지 장치(19)를 통해 모듈로서 엔진(11)에 지지되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  3. 제1항에 있어서, 상기 배기가스 터보 과급기(12) 및/또는 상기 급기 냉각기(13)는 각각 하나의 지지 장치(19) 상에 고정되고, 상기 각각의 지지 장치(19)를 통해 상기 엔진(11)에 지지되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 특정 또는 각각의 지지 장치(19)는 특정 또는 각각의 지지 요소(21)를 통해 상기 엔진(11)의 프레임(20)에 지지되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 특정 또는 각각의 지지 장치(19)는 다수의 지지 요소(21)를 통해 상기 엔진(11)에 고정되는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 지지 강성은 특정 또는 각각의 지지 요소(21)의 기하학적 크기의 선택에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  7. 제6항에 있어서, 지지 강성은 특정 또는 각각의 지지 요소(21)의 길이 및/또는 횡단면 프로파일의 선택에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 지지 강성은 상기 지지 요소(21)의 수의 선택에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 지지 강성은 상기 엔진(11)에 대한 특정 또는 각각의 지지 요소(21)의 고정점 선택에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 지지 강성은 상기 엔진(11)에 대한 특정 또는 각각의 지지 요소(21)의 재료 선택에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 지지 강성은 상기 엔진(11)에 대한 특정 또는 각각의 지지 요소(21)의 구성 방식에 의해 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는 내연기관.
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